CN114048986A - 一种配电侧共享储能的评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配电侧共享储能的评估方法。方法包括下述步骤：首先确定共享储能的用户侧主要类型，具体可分为：居民用电、商业用电、工业用电，并确定每类用户的比例；确定评估指标体系，包括经济性、可靠性、技术性、环保性；运用灰色综合评价法对这些评估指标进行测算，从而确定每一级的权重；按照比例抽取不同类型用户，运用模糊综合评价法分析每个指标，根据步骤3确定的权重进行计算，最终综合分析，准确地完成对配电侧加共享储能的评估；本发明制定评估指标体系的时候考虑全面，覆盖面比较广，把相关因素都考虑在内，可信度高。

Description

一种配电侧共享储能的评估方法

技术领域：

本发明涉及一种电池储能技术领域；进一步涉及一种配电侧共享储能的评估方法。

背景技术：

新型电力系统对储能产业提出更高要求，近年来，新能源的高比例接入，对电力系统的应变能力提出了更高的要求，储能在新型电力系统中的枢纽作用逐渐凸显。在电源侧，储能可以平滑输出不稳定电力，实现削峰填谷；在电网侧，储能提高消纳能力，促进供需平衡，显著提升电网性能及稳定性；在用户侧，储能可丰富终端用户的身份，转变使用者成为供应者。

共享经济是互联网发展的产物，通过将资源的所有权及使用权分离，一方面使资源所有者更多的取得收益，另一方面又使需求方以较低的价格使用了资源。其因社会性在众多领域得到广泛应用，正悄然融入并改变人们原有的生活方式。新型电力系统的分布性、互动性与共享经济的理念高度契合。新能源具有随机性、间歇性、波动性等不确定特点，叠加互补效应会随新能源的增多更加明显，造成资源浪费，且源、网、荷各侧针对储能的需求有较大差异，共享储能的引入可大幅降低“弃风弃光”，提高资源利用效率。

虽然共享储能的引入是大势所趋，但是配电侧加共享储能是一种崭新的尝试，还有很多的未知领域需要去探索和实践。

发明内容：

本发明运用多种评估方法对配电侧共享储能的价值进行分析，为判断其可行性、经济性提供了一种方法。具体技术方案如下：

一种配电侧共享储能的评估方法，方法包括下述步骤：

步骤1：首先确定共享储能的用户侧主要类型，具体可分为：居民用电、商业用电、工业用电，并确定每类用户的比例；

步骤2：确定评估指标体系，包括经济性、可靠性、技术性、环保性；

步骤3：运用灰色综合评价法对这些评估指标进行测算，先测算每个指标分别与经济性、可靠性等的关联性，再测算出经济性、可靠性、技术性与环保性这四个指标与配电侧加共享储能的关联性，从而确定每一级的权重；具体包括：

步骤3.1：首先估算经济性的权重，评价对象为配电侧共享储能的经济性，评估指标为共享储能电站投资者收益、用户收益、电网公司收益；

步骤3.2：其次估算可靠性的权重，评价对象为配电侧共享储能的可靠性，评估指标为供电损失率、电网故障率、故障自愈能力；

步骤3.3：然后估算技术性的权重，评价对象为配电侧共享储能的技术性，评估标准为综合效率、补偿效果、可再生能源利用率、容量变化率；

步骤3.4：最后估算环保性的权重，评价对象为配电侧共享储能的环保性，评估标准为碳排量、化学药品排量、电磁辐射程度；

步骤4：按照比例抽取不同类型用户，运用模糊综合评价法分析每个指标，根据步骤3确定的权重进行计算，最终综合分析，准确地完成对配电侧加共享储能的评估；具体包括：

步骤4.1：对于某一个具体用户，运用模糊综合评价法确定评估因素集合，也就是上述经济性、可靠性、技术性和环保性；

步骤4.2：然后确定评价等级，即为优、良、中、差；

步骤4.3：按用户比例，循环完成步骤4.1-4.2，最终准确对配电侧共享储能进行评估。

与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：

本发明技术方案中，首先根据具体事物具体分析的原则，运用了比较科学的取样方法，使得取出的样本更能代表广大用户的真实意愿，覆盖的用户类型较为全面，得到的结果更能让人信服；其次，在制定评估指标体系的时候考虑全面，覆盖面比较广，把相关因素都考虑在内，可信度高。

附图说明：

图1是本发明方法流程示意图；

图2是本发明评估指标分类图。

具体实施方式：

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：

本发明提供了一种配电侧加共享储能的评估方法，图1展示出了本实施例中的所述方法的实施过程，包括下述步骤：

步骤1：首先确定共享储能的用户侧主要类型，具体可分为：居民用电、商业用电、工业用电，并确定每类用户的比例；

步骤2：确定评估指标体系，包括经济性、可靠性、技术性、环保性；

步骤3：运用灰色综合评价法对这些评估指标进行测算，先测算每个指标分别与经济性、可靠性等的关联性，再测算出经济性、可靠性、技术性与环保性这四个指标与配电侧加共享储能的关联性，从而确定每一级的权重；

根据步骤2所得指标体系，运用灰色综合评价法，该方法主要是依据以下模型：R＝E×W，式中R＝[r₁，r₂，...，r_m]^T为m个被评对象的综合评判结果向量；W＝[w₁，w₂，...，w_n]^T为n个评价指标的权重分配向量，其中

E为各指标的评判矩阵；最后根据R的数值，进行排序进而确定权重；

步骤3.1：首先估算经济性的权重，评价对象为配电侧共享储能的经济性，评估指标为共享储能电站投资者收益、用户收益、电网公司收益；以经济性为例进行描述，具体步骤如下：

步骤3.1.1确定最优指标集F^*，设

式中

表示第k个指标的最优解，在经济性的评估过程中，共有三个评估对象：电站投资者收益、电网公司收益和用户收益，每个评估对象有两个评估指标：净值增长率和年化收益率；即此处需要找出两个指标的最优解，即为n＝2，m＝3，选定完成后，可构造矩阵D：

式中

为第i个方案的第k个指标的原始数值；

步骤3.1.2指标值的规范化处理，由于评判指标间通常是有不同的量纲和数量级，故不能直接进行比较，为了保证结果的可靠性，需要对原始数据进行规范处理；设第k个指标的变化区间为[j_k1，j_k2]，j_k1为第k个指标在所有方案中的最大值，则可用下式将上式中原始数值变换成无量纲值

i＝1，2，…，m；k＝1，2，…，n

这样D→C矩阵

步骤3.1.3计算综合评判结果，根据灰色系统理论，将

作为参考数列，将

作为被比较数列，则用关联分析法分别求得第i个方案将第k个指标与第k个最优指标的关联系数ξ_i(k)，即：

式中，ρ∈(0，1)，一般取ρ＝0.5；

由ξ_i(k)，即得E，这样综合评判结果为：R＝E·W，即

由此可得出配电侧加共享储能经济性下各个指标与经济性的关联性，按照关联性大小算出每个指标所占比例，由此可得出每个指标的权重；

步骤3.2：其次估算可靠性的权重，评价对象为配电侧共享储能的可靠性，评估指标为供电损失率、电网故障率、故障自愈能力；

步骤3.3：然后估算技术性的权重，评价对象为配电侧共享储能的技术性，评估标准为综合效率、补偿效果、可再生能源利用率、容量变化率；

步骤3.4：最后估算环保性的权重，评价对象为配电侧共享储能的环保性，评估标准为碳排量、化学药品排量、电磁辐射程度；

参照步骤3.1.1-3.1.3，可计算可靠性、技术性、环保性下各指标的权重，然后，再计算经济性、可靠性、技术性和环保性与评估配电侧加共享储能的关联性，进而确定出这四项的权重；

步骤4：通过取样的方法，运用模糊综合评价法分析每个指标，根据步骤3确定的权重进行计算，最终综合分析，准确地完成对配电侧加共享储能的评估；具体过程：

步骤4.1：运用模糊综合评价法进行分析，具体步骤如下：

步骤4.1.1：首先给出备择对象，X即为配电侧加共享储能；

步骤4.1.2：找出因素集，或者称指标集：

U＝{经济性，可靠性，技术性，环保性}，这是表示对于被评判对象从这四个方面进行评估描述；

步骤4.1.3：找出评语集，或者称等级集：V＝{优，良，中，差}，这是对于被评估对象变化区间的一个划分；

步骤4.1.4：确定评判矩阵：R＝(r_ij)_m×n，此处m＝n＝4；具体步骤为：先根据之前调查取样得到的数据确定单因素评价向量，本例中调查取样方法覆盖面积大，取样方法合理，能够满足取样要求，即取样人数足够多以及具有代表性；然后把各单因素评价向量进行整理汇总，最终得到评价模糊矩阵；

步骤4.1.5：确定权数向量：A＝(a₁，a₂，a₃，a₄)，这实际上是指人们在评判事物时，依次着重于哪些指标；主要有两种方法，一种是由具有权威性的专家及具有代表性的人按因素的重要程度来商定；另一种方法是通过数学方法来确定；现在通常是凭借经验给出权重，不可否认，这在一定程度上能反映实际情况，评判结果也比较符合实际，但是凭借经验给出权重又往往带有主观性，有时不能客观地反应实际情况，评判结果可能会失真，所以本例中使用的权重为步骤3计算得出的，这使得结果更有说服力；

步骤4.1.6：选择适当的合成算法，常用的两种算法是加权平均型和主因素突出型；这两种算法总的来说，结果大同小异；值得注意的是这两种算法的特点：加权平均型算法常用在因素集很多的情形，它可以避免信息丢失；主因素突出型算法常用在所统计的模糊矩阵中的数据相差很悬殊的情形，它可以防止其中的偏差较大的数据的干扰；本例中因素集不多，且对于不同类型用户评价结果可能不同，容易出现偏差较大的数据，因此，推荐使用主因素突出型算法：

步骤4.1.7：计算评价指标，模糊综合评价的结果是被评事物对各等级模糊子集的隶属度，它一般是一个模糊向量，需要进一步处理，即计算每个评价对象的综合分值，按大小排序，按序择优。

在本例中，通过以上步骤的算法，便可最终得出对于配电侧加共享储能的综合评估结果，由此可判断是否应该建设共享储能电站。

最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (4)

1.一种配电侧共享储能的评估方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

步骤1：首先确定共享储能的用户侧主要类型，具体可分为：居民用电、商业用电、工业用电，并确定每类用户的比例；

步骤2：确定评估指标体系，包括经济性、可靠性、技术性、环保性；

步骤3：运用灰色综合评价法对这些评估指标进行测算，先测算每个指标分别与经济性、可靠性等的关联性，再测算出经济性、可靠性、技术性与环保性这四个指标与配电侧加共享储能的关联性，从而确定每一级的权重；具体包括：

步骤3.1：首先估算经济性的权重，评价对象为配电侧共享储能的经济性，评估指标为共享储能电站投资者收益、用户收益、电网公司收益；

步骤3.2：其次估算可靠性的权重，评价对象为配电侧共享储能的可靠性，评估指标为供电损失率、电网故障率、故障自愈能力；

步骤3.3：然后估算技术性的权重，评价对象为配电侧共享储能的技术性，评估标准为综合效率、补偿效果、可再生能源利用率、容量变化率；

步骤3.4：最后估算环保性的权重，评价对象为配电侧共享储能的环保性，评估标准为碳排量、化学药品排量、电磁辐射程度；

步骤4：按照比例抽取不同类型用户，运用模糊综合评价法分析每个指标，根据步骤3确定的权重进行计算，最终综合分析，准确地完成对配电侧加共享储能的评估；具体包括：

步骤4.1：对于某一个具体用户，运用模糊综合评价法确定评估因素集合，也就是上述经济性、可靠性、技术性和环保性；

步骤4.2：然后确定评价等级，即为优、良、中、差；

步骤4.3：按用户比例，循环完成步骤4.1-4.2，最终准确对配电侧共享储能进行评估。

2.根据权利要求1所述一种配电侧共享储能的评估方法，其特征在于，所述步骤3中权重通过如下方法确定：

R＝E×W，式中R＝[r₁，r₂，...，r_m]^T为m个被评对象的综合评判结果向量；W＝[w₁，w₂，...，w_n]^T为n个评价指标的权重分配向量，其中

E为各指标的评判矩阵；最后根据R的数值，进行排序进而确定权重。

3.根据权利要求2所述一种配电侧共享储能的评估方法，其特征在于，所述步骤3中经济性的权重通过如下方法确定：

步骤3.1.1：确定最优指标集F^*，设

式中

表示第k个指标的最优解，在经济性的评估过程中，共有三个评估对象：电站投资者收益、电网公司收益和用户收益，每个评估对象有两个评估指标：净值增长率和年化收益率；即此处需要找出两个指标的最优解，即为n＝2，m＝3，选定完成后，可构造矩阵D：

式中

为第i个方案的第k个指标的原始数值；

步骤3.1.2：指标值的规范化处理，由于评判指标间通常是有不同的量纲和数量级，故不能直接进行比较，为了保证结果的可靠性，需要对原始数据进行规范处理；设第k个指标的变化区间为[j_k1，j_k2]，j_k1为第k个指标在所有方案中的最大值，则可用下式将上式中原始数值变换成无量纲值

这样D→C矩阵

步骤3.1.3：计算综合评判结果，根据灰色系统理论，将

作为参考数列，将

作为被比较数列，则用关联分析法分别求得第i个方案将第k个指标与第k个最优指标的关联系数ξ_i(k)，即：

式中，ρ∈(0，1)，一般取ρ＝0.5；

由ξ_i(k)，即得E，这样综合评判结果为：R＝E·W，即：

由此可得出配电侧加共享储能经济性下各个指标与经济性的关联性，按照关联性大小算出每个指标所占比例，由此可得出每个指标的权重。

4.根据权利要求1所述一种配电侧共享储能的评估方法，其特征在于，所述步骤4.1中运用模糊综合评价法进行分析，具体步骤如下：

步骤4.1.1：首先给出备择对象，X即为配电侧加共享储能；

步骤4.1.2：找出因素集，或者称指标集：U＝{经济性，可靠性，技术性，环保性}，这是表示对于被评判对象从这四个方面进行评估描述；

步骤4.1.3：找出评语集，或者称等级集：V＝{优，良，中，差}，这是对于被评估对象变化区间的一个划分；

步骤4.1.4：确定评判矩阵：R＝(r_ij)_m×n，此处m＝n＝4；具体步骤为：先根据之前调查取样得到的数据确定单因素评价向量，本例中调查取样方法覆盖面积大，取样方法合理，能够满足取样要求，即取样人数足够多以及具有代表性；然后把各单因素评价向量进行整理汇总，最终得到评价模糊矩阵；

步骤4.1.5：确定权数向量：使用的权重为步骤3计算得出；

步骤4.1.6：选择加权平均型或主因素突出型算法；

步骤4.1.7：计算评价指标，模糊综合评价的结果是被评事物对各等级模糊子集的隶属度，它一般是一个模糊向量，需要进一步处理，即计算每个评价对象的综合分值，按大小排序，按序择优。

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